《植物生物学》课程教学资源（实验讲义）实验十二 木兰亚纲和金缕梅亚纲的多样性

12木兰亚纲和金缕梅亚纲的多样性在当今最有影响的分类系统中，通常将木兰亚纲（Magnoliidae）和金缕梅亚纲（Hamamelidae）看作是被子植物中进化水平较低的类群，木兰亚纲被作为被子植物演化的基点，柔花序类各目均起源于金缕梅亚纲。与Takhtajan系统相比，Cronquist系统将大花草目从木兰亚纲中分出，放于蔷薇亚纲檀香目之后；将木兰亚纲和毛亚纲合并为木兰亚纲；认为单子叶植物来源于类似本亚纲睡莲目的祖先。在Cronquist 系统中，木兰亚纲包括木兰目和毛目在内的 8个目，共分39科；金缕梅亚纲包括壳斗目和胡桃目在内的11个目，共分24科。实验目的1.通过木兰亚纲和金缕梅亚纲中重点科代表物种的观察，掌握木兰科、毛科、桑科、壳斗科和桦木科等的识别要点，以及其原始性状。2.领会该亚纲的系统地位；了解该亚纲植物的多样性。实验材料与用品1.新鲜或浸制材料玉兰（MagnoliadenudataDesr.）、毛（Ranunculus japonicusThunb.）、桑（MorusalbaL.）、板栗（CastaneamollissimaBIL.)。2蜡叶标本白兰花（MicheliaalbaDC.）、鹅掌楸（马褂木Liriodondronchinensis(Hemsl）Sarg.）、草乌头（AconitumkusnezoffiReichb.）、白头翁（Pulsatillachinensis(Bge.）Regel）、短尾铁线莲（ClematisbrevicaudataDC.）、细叶小檗（BerberispoiretiSchneid.）、樟树（Cinnamomumcamphora（L.）Pesl）、八角茴香（IllciumverumHook.f.）、北五味子（SchisandrachinensisBaill.）、睡莲（NymphaeatetragonaGeorgi）、莲（NelumbonuciferaGaertn.）、野罂栗（PapavernudicauleL.subsp.rubro-aurantiacum(DC.)Feddevar.chinense(Regel)Fedde）、无花果（Ficus caricaL.）、草（Humulus scandens（Lour）Merr.）、榆（UlmuspumilaL.）、狭叶荨麻（UrticaangustifoliaFisch.etHornom.）、栓皮栎（QuercusvariabilisBI.）、白桦（BetulaplatphyllaSuk.）、平榛（CorylusheterophyllaFisch.exBess.）、胡桃（核桃JuglansregiaL.）。3.实验用品实体解剖镜、游标卡尺、镊子、解部刀、解剖针、刀片、培养皿、载玻片、盖玻片实验内容与方法1.木兰科（Magnoliaceae）隶属于木兰亚纲，木兰目（Magnoliales）1.1科特征落叶或常绿乔木或灌木。茎、叶中含油细胞。单叶互生，全缘或有裂，托叶大，包围叶芽，通常早落而留有托叶痕，少数无托叶。花单生、顶生或腋生，整齐，两性，很少为单性萼片3，常为花瓣状，稀为4，花瓣6或更多；雄蕊和雌蕊多数，分离，螺旋状排列于一伸长的花托上，子房1室，具1至多数胚珠。英果或翅果。1.2代表物种的观察1

1 12 木兰亚纲和金缕梅亚纲的多样性 在当今最有影响的分类系统中，通常将木兰亚纲（Magnoliidae）和金缕梅 亚纲（Hamamelidae）看作是被子植物中进化水平较低的类群，木兰亚纲被作为 被子植物演化的基点，柔荑花序类各目均起源于金缕梅亚纲。与 Takhtajan 系 统相比，Cronquist 系统将大花草目从木兰亚纲中分出，放于蔷薇亚纲檀香目之 后；将木兰亚纲和毛茛亚纲合并为木兰亚纲；认为单子叶植物来源于类似本亚 纲睡莲目的祖先。在 Cronquist 系统中，木兰亚纲包括木兰目和毛茛目在内的 8 个目，共分 39 科；金缕梅亚纲包括壳斗目和胡桃目在内的 11 个目，共分 24 科。 实验目的 1. 通过木兰亚纲和金缕梅亚纲中重点科代表物种的观察，掌握木兰科、毛茛科、桑科、 壳斗科和桦木科等的识别要点，以及其原始性状。 2. 领会该亚纲的系统地位；了解该亚纲植物的多样性。 实验材料与用品 1. 新鲜或浸制材料 玉兰（Magnolia denudata Desr.）、毛茛（Ranunculus japonicus Thunb.）、桑（Morus alba L.）、板栗（Castanea mollissima BI.）。 2 蜡叶标本 白兰花（Michelia alba DC.）、鹅掌楸（马褂木 Liriodondron chinensis(Hemsl.) Sarg.）、草 乌头（Aconitum kusnezoffii Reichb.）、白头翁（Pulsatilla chinensis(Bge.) Regel）、短尾铁线莲 （Clematis brevicaudata DC.）、细叶小檗（Berberis poiretii Schneid.）、樟树（Cinnamomum camphora (L.) Pesl）、八角茴香（Illcium verum Hook.f.）、北五味子（Schisandra chinensis Baill.）、 睡莲（Nymphaea tetragona Georgi）、莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）、野罂粟（Papaver nudicaule L. subsp. rubro-aurantiacum (DC.) Fedde var. chinense(Regel) Fedde）、无花果（Ficus carica L.）、葎草（Humulus scandens (Lour.) Merr.）、榆（Ulmus pumila L.）、狭叶荨麻（Urtica angustifolia Fisch. et Hornom.）、栓皮栎（Quercus variabilis BI.）、白桦（Betula platphylla Suk.）、 平榛（Corylus heterophylla Fisch. ex Bess.）、胡桃（核桃 Juglans regia L.）。 3. 实验用品 实体解剖镜、游标卡尺、镊子、解剖刀、解剖针、刀片、培养皿、载玻片、盖玻片 实验内容与方法 1.木兰科（Magnoliaceae） 隶属于木兰亚纲，木兰目（Magnoliales） 1.1 科特征 落叶或常绿乔木或灌木。茎、叶中含油细胞。单叶互生，全缘或有裂，托叶大，包围叶 芽，通常早落而留有托叶痕，少数无托叶。花单生、顶生或腋生，整齐，两性，很少为单性； 萼片 3，常为花瓣状，稀为 4，花瓣 6 或更多；雄蕊和雌蕊多数，分离，螺旋状排列于一伸 长的花托上，子房 1 室，具 1 至多数胚珠。蓇葖果或翅果。 1.2 代表物种的观察

玉兰取1朵花，先观察外形，注意花被片数目及排列方式。用刀片将花通过花梗和花托的中部纵剖，观察花托的形状，雌、雄蕊的数目及排列方式。注意雌、雄蕊间有无间距等特征。观察玉兰的聚合果。白兰花和鹅掌楸蜡叶标本的观察。在以上观察基础上，将相关特征记录于表13.1中表13.1玉兰和白兰花形态特征比较玉兰白兰花木本或草本叶脉类型单叶或复叶花顶生或腋生花对称性花部数目花托隆起、平或凹陷花被分化情况雄蕊数目子房位置雌蕊数目有无雌蕊群柄果实类型两个物种间的关键区别2.毛科（Ranunculaceae）隶属于木兰亚纲，毛目（Ranunculales）2.1科特征草本，稀为灌木或木质藤本。叶互生、基生或对生，无托叶，单叶或复叶，通常为掌状或羽状分裂。花单生或成聚伞状、总状或圆锥状花序，两性，稀单性，辐射对称，稀两侧对称；花托通常凸起；花被1或2层，下位；萼片3至多数，分离，绿色，在花瓣退化或缺如时常有各种色泽而成花瓣状；花瓣通常4-5或多数，常具蜜腺，或退化为蜜叶，或完全缺如；雄蕊下位，多数，螺旋状排列：心皮分离，通常多数，胚珠多数、少数或1枚。果为英果或瘦果，稀为浆果或果。2.2代表物种的观察印毛取1朵花，先观察外形，注意对称性和花被的分化。观察花托的形状，雌、雄蕊的数目及排列方式。用镊子取下一枚花瓣，放于载玻片上，注意观察花瓣内侧基部的结构。观察毛的果实。草乌头、白头翁和短尾铁线莲蜡叶标本的观察。填写表13.2。表13.2毛和白头翁形态特征比较毛白头翁木本或草本叶脉类型单叶或复叶花对称性2

2 ) 玉兰 取 1 朵花，先观察外形，注意花被片数目及排列方式。用刀片将花通过花梗和 花托的中部纵剖，观察花托的形状，雌、雄蕊的数目及排列方式。注意雌、雄蕊间有无间距 等特征。观察玉兰的聚合果。 白兰花和鹅掌楸蜡叶标本的观察。 在以上观察基础上，将相关特征记录于表 13.1 中. 表 13.1 玉兰和白兰花形态特征比较 玉兰 白兰花 木本或草本 叶脉类型 单叶或复叶 花顶生或腋生 花对称性 花部数目 花托隆起、平或凹陷 花被分化情况 雄蕊数目 子房位置 雌蕊数目 有无雌蕊群柄 果实类型 两个物种间的关键区别 2. 毛茛科（Ranunculaceae） 隶属于木兰亚纲，毛茛目（Ranunculales） 2.1 科特征 草本，稀为灌木或木质藤本。叶互生、基生或对生，无托叶，单叶或复叶，通常为掌状 或羽状分裂。花单生或成聚伞状、总状或圆锥状花序，两性，稀单性，辐射对称，稀两侧对 称；花托通常凸起；花被 1 或 2 层，下位；萼片 3 至多数，分离，绿色，在花瓣退化或缺如 时常有各种色泽而成花瓣状；花瓣通常 4-5 或多数，常具蜜腺，或退化为蜜叶，或完全缺如； 雄蕊下位，多数，螺旋状排列；心皮分离，通常多数，胚珠多数、少数或 1 枚。果为蓇葖果 或瘦果，稀为浆果或蒴果。 2.2 代表物种的观察 ) 毛茛 取 1 朵花，先观察外形，注意对称性和花被的分化。观察花托的形状，雌、雄 蕊的数目及排列方式。用镊子取下一枚花瓣，放于载玻片上，注意观察花瓣内侧基部的结构。 观察毛茛的果实。 草乌头、白头翁和短尾铁线莲蜡叶标本的观察。填写表 13.2。 表 13.2 毛茛和白头翁形态特征比较 毛茛 白头翁 木本或草本 叶脉类型 单叶或复叶 花对称性

花托隆起、平或凹陷花被分化情况雄蕊数目子房位置雌蕊数目心皮数目果实特征两个物种间的关键区别3.桑科（Moraceae）隶属于金缕梅亚纲，尊麻目（Urticales）3.1科特征木本，稀为草本，常具乳汁。叶常互生，全缘或有锯齿，有时分裂，托叶早落。花单性，雌雄异株或同株，小型而整齐，成柔美花序、头状花序、聚伞花序、圆锥花序或隐头花序。雄花的花被通常为4，离生或微连合，雄蕊与花被同数而对生，花药2室；雌花的花被通常为4，柱头1-2，子房常上位，1室，具1胚珠。果实为瘦果或核果。胚常弯曲，子叶厚，常不等大。3.2代表物种的观察桑取雄花，注意观察萼片和雄蕊的数目及排列关系；取雌花，观察萼片和雌蕊心皮的数目，胚珠着生的位置；观察桑椹。无花果蜡叶标本的观察。4.壳斗科（Fagaceae）隶属于金缕梅亚纲，壳斗目（Fagales）4.1科特征乔木或灌木。单叶互生，全缘或分裂，托叶早落。花单性同株，无花瓣；雄花为柔黄花序或头状，花被杯状，常4-6裂，雄蕊4-14：雌花单生或族生，花被4-6裂：子房下位2-6室，每室有胚珠1-2个，但只1个胚珠发育。果实为坚果，多少包藏于具有刺状或鳞片状的壳斗状的总苞内，种子无胚乳。4.2代表物种的观察板栗取带花和带果的枝条，注意观察其叶的形态并与栓皮栎标本比较。该种雄花序为穗状直立，雌花2-3朵生于一密被长刺的总苞内，注意总苞是否将雌花全部包被。栓皮栎蜡叶标本的观察。5.桦木科（Betulaceae）隶属于金缕梅亚纲，壳斗目（Fagales）5.1科特征落叶乔木或灌木，树皮颜色多样，常成片状或块状剥落。单叶互生，托叶早落。花单性，雌雄同株；雄花序单生或簇生，每1-3朵生于苞腋，萼片2-4裂或缺，雄蕊常2个，花丝不裂或分叉，各附着1花药，2室，纵裂；雌花序单生或总状，每2-3朵簇生于苞腋，萼筒状或缺，花柱2，心皮合生，2室，每室有1-2个倒生胚珠，子房下位。果实为坚果，外具苞片，种子无胚乳。3

3 花托隆起、平或凹陷 花被分化情况 雄蕊数目 子房位置 雌蕊数目 心皮数目 果实特征 两个物种间的关键区别 3. 桑科（Moraceae） 隶属于金缕梅亚纲，荨麻目（Urticales） 3.1 科特征 木本，稀为草本，常具乳汁。叶常互生，全缘或有锯齿，有时分裂，托叶早落。花单性， 雌雄异株或同株，小型而整齐，成柔荑花序、头状花序、聚伞花序、圆锥花序或隐头花序。 雄花的花被通常为 4，离生或微连合，雄蕊与花被同数而对生，花药 2 室；雌花的花被通常 为 4，柱头 1-2，子房常上位，1 室，具 1 胚珠。果实为瘦果或核果。胚常弯曲，子叶厚， 常不等大。 3.2 代表物种的观察 ) 桑 取雄花，注意观察萼片和雄蕊的数目及排列关系；取雌花，观察萼片和雌蕊心皮 的数目，胚珠着生的位置；观察桑椹。 无花果蜡叶标本的观察。 4. 壳斗科（Fagaceae） 隶属于金缕梅亚纲，壳斗目（Fagales） 4.1 科特征 乔木或灌木。单叶互生，全缘或分裂，托叶早落。花单性同株，无花瓣；雄花为柔荑花 序或头状，花被杯状，常 4-6 裂，雄蕊 4-14；雌花单生或簇生，花被 4-6 裂;子房下位,2-6 室， 每室有胚珠 1-2 个，但只 1 个胚珠发育。果实为坚果，多少包藏于具有刺状或鳞片状的壳斗 状的总苞内，种子无胚乳。 4.2 代表物种的观察 ) 板栗 取带花和带果的枝条，注意观察其叶的形态并与栓皮栎标本比较。该种雄花序 为穗状直立，雌花 2-3 朵生于一密被长刺的总苞内，注意总苞是否将雌花全部包被。 栓皮栎蜡叶标本的观察。 5. 桦木科（Betulaceae） 隶属于金缕梅亚纲，壳斗目（Fagales） 5.1 科特征 落叶乔木或灌木，树皮颜色多样，常成片状或块状剥落。单叶互生，托叶早落。花单性， 雌雄同株；雄花序单生或簇生，每 1-3 朵生于苞腋，萼片 2-4 裂或缺，雄蕊常 2 个，花丝不 裂或分叉，各附着 1 花药，2 室，纵裂；雌花序单生或总状，每 2-3 朵簇生于苞腋，萼筒状 或缺，花柱 2，心皮合生，2 室，每室有 1-2 个倒生胚珠，子房下位。果实为坚果，外具苞 片，种子无胚乳

5.2代表物种的观察白桦和平榛标本的观察。注意观察和比较总苞的形态和坚果的特征。6.其它常见科6.1小科（Berberidaceae）隶属于木兰亚纲毛目常见物种为细叶小檗，灌木，长枝上的叶特化为刺，短枝上叶簇生；总状花序，花黄色：浆果红色。6.2樟科（Lauraceae）隶属于木兰亚纲樟目（Laurales）常见物种为樟树，乔木；单叶互生，全缘，革质，叶基具3条主脉，脉腋间具腺体；圆锥花序，花药4瓣裂：核果。6.3八角茴香科（Illiciaceae）隶属于木兰亚纲八角茴香目（Illiciales）常见物种为八角茴香，常绿乔木；叶互生，革质；花单生，花被片7-12，数轮：雄蕊11-20，心皮8-9，离生：聚合葵果，果顶端钝且不弯曲。6.4五味子科（Schisandraceae）隶属于木兰亚纲八角茴香目常见物种为北五味子，木质藤本，单叶互生，无托叶；雄蕊5：浆果红色，果熟时花托伸长。6.5睡莲科（Nymphaeaceae）隶属于木兰亚纲睡莲目（Nymphaeales）常见物种为睡莲，水生；叶片圆形，全缘，常浮于水面；花大型，单生，花瓣和雄蕊多数，多心皮复雌蕊。6.6莲科（Nelumbonaceae）隶属于木兰亚纲睡莲目常见物种为莲，水生；叶柄常挺出水面；叶片圆形，全缘；花大型，单生，花瓣和雄蕊多数，多心皮单雌蕊。6.7罂栗科（Papaveraceae）隶属于木兰亚纲罄粟目（Papaverales）常见物种为虞美人（PapaverrhoeosL）和野罂粟，草本；常有乳汁；叶互生，分裂，无托叶；花两性，辐射对称，单生：萼片2，早落，花瓣通常4：雄蕊多枚；子房上位，侧膜胎座，花柱短，柱头盘状。果孔裂或纵裂。6.8大麻科（Cannabaceae）隶属于金缕梅亚纲尊麻目常见物种为草，草质藤本，单叶对生，植株具倒钩刺。6.9榆科（Ulmaceae）隶属于金缕梅亚纲荨麻目常见物种为榆，乔木；单叶互生，叶基偏斜；先叶开花，4-5数花；子房上位，2心皮合生复雌蕊；翅果。6.10荨麻科（Urtiaceae）隶属于金缕梅亚纲荨麻目常见物种为狭叶尊麻和蝎子草（GirardiniacuspidateWedd.），直立草本，具毛；单叶4

4 5.2 代表物种的观察 ) 白桦和平榛标本的观察。注意观察和比较总苞的形态和坚果的特征。 6. 其它常见科 6.1 小檗科（Berberidaceae） 隶属于木兰亚纲毛茛目 常见物种为细叶小檗，灌木，长枝上的叶特化为刺，短枝上叶簇生；总状花序，花黄色； 浆果红色。 6.2 樟科（Lauraceae） 隶属于木兰亚纲樟目（Laurales） 常见物种为樟树，乔木；单叶互生，全缘，革质，叶基具 3 条主脉，脉腋间具腺体；圆 锥花序，花药 4 瓣裂；核果。 6.3 八角茴香科（Illiciaceae） 隶属于木兰亚纲八角茴香目（Illiciales） 常见物种为八角茴香，常绿乔木；叶互生，革质；花单生，花被片 7-12，数轮；雄蕊 11-20，心皮 8-9，离生；聚合蓇葖果，果顶端钝且不弯曲。 6.4 五味子科（Schisandraceae） 隶属于木兰亚纲八角茴香目 常见物种为北五味子，木质藤本，单叶互生，无托叶；雄蕊 5；浆果红色，果熟时花托 伸长。 6.5 睡莲科（Nymphaeaceae） 隶属于木兰亚纲睡莲目（Nymphaeales） 常见物种为睡莲，水生；叶片圆形，全缘，常浮于水面；花大型，单生，花瓣和雄蕊多 数，多心皮复雌蕊。 6.6 莲科（Nelumbonaceae） 隶属于木兰亚纲睡莲目 常见物种为莲，水生；叶柄常挺出水面；叶片圆形，全缘；花大型，单生，花瓣和雄蕊 多数，多心皮单雌蕊。 6.7 罂粟科（Papaveraceae） 隶属于木兰亚纲罂粟目（Papaverales） 常见物种为虞美人（Papaver rhoeos L.）和野罂粟，草本；常有乳汁；叶互生，分裂， 无托叶；花两性，辐射对称，单生；萼片 2，早落，花瓣通常 4；雄蕊多枚；子房上位，侧 膜胎座，花柱短，柱头盘状。蒴果孔裂或纵裂。 6.8 大麻科（Cannabaceae） 隶属于金缕梅亚纲荨麻目 常见物种为葎草，草质藤本，单叶对生，植株具倒钩刺。 6.9 榆科（Ulmaceae） 隶属于金缕梅亚纲荨麻目 常见物种为榆，乔木；单叶互生，叶基偏斜；先叶开花，4-5 数花；子房上位，2 心皮 合生复雌蕊；翅果。 6.10 荨麻科（Urtiaceae） 隶属于金缕梅亚纲荨麻目 常见物种为狭叶荨麻和蝎子草（Girardinia cuspidate Wedd.），直立草本，具蜇毛；单叶

对生或互生；花单性，单被花；瘦果。6.11胡桃科（Juglandaceae）隶属于金缕梅亚纲胡桃目（Juglandales）常见物种为胡桃和枫杨（PterocaryastenopteraD.C.），乔木；奇数羽状复叶，小叶全缘，其中枫杨的叶轴具狭翅：茎中具片状髓：单性花，子房下位，果实核果状或为翅果。5

5 对生或互生；花单性，单被花；瘦果。 6.11 胡桃科（Juglandaceae） 隶属于金缕梅亚纲胡桃目（Juglandales） 常见物种为胡桃和枫杨（Pterocarya stenoptera D.C.），乔木；奇数羽状复叶，小叶全缘， 其中枫杨的叶轴具狭翅；茎中具片状髓；单性花，子房下位，果实核果状或为翅果

实验报告专业：组号：姓名：班级：成绩：实验名称：片，排成数，1.玉兰花的花被为轮；花托为状；雌雄蕊为果。状；果实为排列方式均为果。和数；雌雄蕊为数；果实为2.毛的花被常分化为；花部为果。片，雄蕊数目为；果实为3.桑的萼片数目为；雌蕊数目为4.玉兰和白兰花的区别在于：5.写出毛和玉兰的花公式，并比较毛科与木兰科的异同。6.总结木兰亚纲和金缕梅亚纲的区别。7.综合分析并论述木兰亚纲的原始性。6

6 实验报告 姓名： 专业： 班级： 组号： 成绩： 实验名称： 1．玉兰花的花被为 片，排成 轮；花托为 状；雌雄蕊为 数， 排列方式均为 状；果实为 果。 2．毛茛的花被常分化为 和 ；花部为 数；雌雄蕊为 数；果实为 果。 3．桑的萼片数目为 片，雄蕊数目为 ；雌蕊数目为 ；果实为 果。 4．玉兰和白兰花的区别在于： 5．写出毛茛和玉兰的花公式，并比较毛茛科与木兰科的异同。 6．总结木兰亚纲和金缕梅亚纲的区别。 7．综合分析并论述木兰亚纲的原始性

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